WO2016067603A1

WO2016067603A1 - 電力供給機器、電力供給システム及び電力供給機器の制御方法

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Publication number: WO2016067603A1
Application number: PCT/JP2015/005400
Authority: WO
Inventors: 優一森山
Original assignee: 京セラ株式会社
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2016-05-06
Also published as: US20170317501A1; EP3214717B1; EP3214717A4; JP6289661B2; EP3214717A1; US10418820B2; JPWO2016067603A1

Abstract

　系統が停電から復電した際において、燃料電池の発電電力を有効利用する。　本発明に係る電力供給機器２０は、発電装置３３とともに系統に連系して用いられ、太陽電池１１及び蓄電池１２を制御する電力供給機器２０であって、太陽電池１１及び蓄電池１２からの直流電力を、交流電力に変換するインバータ２１と、インバータ２１と系統との間の接続を切り替える第１リレー２２と、自立運転時に、発電装置３３からの交流電力を直流電力に変換し、蓄電池１２に供給可能なＡＣ／ＤＣコンバータ２６と、系統に停電が発生し、該停電から復電すると、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６の動作を開始させ、第１リレー２２をオフからオンに切り替え、系統への逆潮流を検出するまでＡＣ／ＤＣコンバータ２６を動作させるように制御する制御部２５とを備える。

Description

電力供給機器、電力供給システム及び電力供給機器の制御方法

関連出願へのクロスリファレンス

　本出願は、日本国特許出願２０１４－２１８５９９号（２０１４年１０月２７日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

　本発明は、電力供給機器、電力供給システム及び電力供給機器の制御方法に関するものである。

　近年、石油に依存しないエネルギー安全保障（セキュリティ）の向上、及び排出ガスに窒素酸化物を含まないクリーンエネルギー化等の観点から、ガスの電気化学反応により電気を発生させる燃料電池による発電システムへの期待が高まっている。そして、燃料電池を利用した数々の燃料電池給電システムが提案されている。例えば、特許文献１には、停電時に燃料電池の自立運転を支援する自立運転支援装置が開示されている。

特開２０１３－５１８７９号公報

　ところで、燃料電池とともに蓄電池も一元的に管理・運用されている電力システムにおいては、自立運転時に、燃料電池の発電電力で蓄電池を充電することにより、燃料電池の発電電力を有効利用することが可能である。また、系統が停電から復電した際においても、燃料電池の発電電力を有効利用することが望まれていた。

　かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、系統が停電から復電した際において、燃料電池の発電電力を有効利用することができる電力供給機器、電力供給システム及び電力供給機器の制御方法を提供することにある。

　上記課題を解決するため、本発明に係る電力供給機器は、発電装置とともに系統に連系して用いられ、太陽電池及び蓄電池を制御する電力供給機器であって、前記太陽電池及び前記蓄電池からの直流電力を、交流電力に変換するインバータと、前記インバータと前記系統との間の接続を切り替える第１リレーと、自立運転時に、前記発電装置からの交流電力を直流電力に変換し、前記蓄電池に供給可能なＡＣ／ＤＣコンバータと、前記系統に停電が発生し、該停電から復電すると、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの動作を開始させ、前記第１リレーをオフからオンに切り替え、前記系統への逆潮流を検出するまで前記ＡＣ／ＤＣコンバータを動作させるように制御する制御部とを備える。

　また、上記課題を解決するため、本発明に係る電力供給システムは、系統と連系して用いられる電力供給システムであって、発電装置と、太陽電池と、蓄電池と、電力供給機器とを備え、前記電力供給機器は、前記太陽電池及び前記蓄電池からの直流電力を、交流電力に変換するインバータと、前記インバータと前記系統との間の接続を切り替える第１リレーと、自立運転時に、前記発電装置からの交流電力を直流電力に変換し、前記蓄電池に供給可能なＡＣ／ＤＣコンバータと、前記系統に停電が発生し、該停電から復電すると、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの動作を開始させ、前記第１リレーをオフからオンに切り替え、前記系統への逆潮流を検出するまで前記ＡＣ／ＤＣコンバータを動作させるように制御する制御部とを備える。

　また、上記課題を解決するため、本発明に係る電力供給機器の制御方法は、発電装置とともに系統に連系して用いられ、太陽電池及び蓄電池を制御する電力供給機器の制御方法であって、前記系統に停電が発生し、該停電から復電した際に、前記発電装置からの交流電力を直流電力に変換し、前記蓄電池に供給するステップと、前記太陽電池及び前記蓄電池からの直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記系統との間の接続を、オフからオンに切り替えるステップと、前記系統への逆潮流を検出するまで、前記発電装置からの交流電力を直流電力に変換する動作を継続するように制御するステップとを含む。

　本発明に係る電力供給機器、電力供給システム及び電力供給機器の制御方法によれば、系統が停電から復電した際において、燃料電池の発電電力を有効利用することができる。

本発明の一実施形態に係る電力供給システムのブロック図である。自立運転時の電力供給システムの制御例を示す図である。系統復電時の電力供給システムの制御例を示す図である。系統復電後の電力供給システムの制御例を示す図である。連系運転開始時の電力供給システムの制御例を示す図である。本発明の一実施形態に係る電力供給システムの動作の一例を示すフローチャートである。

　以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。

　まず、本発明の一実施形態に係る電力供給システムについて説明する。本実施形態に係る電力供給システムは、系統（商用電源系統）から供給される電力の他に、売電可能な電力を供給する分散電源及び売電不可能な電力を供給する分散電源を備える。売電可能な電力を供給する分散電源は、例えば太陽光発電などによって電力を供給するシステムである。一方、売電不可能な電力を供給する分散電源は、例えば電力を充放電することができる蓄電池システム、ＳＯＦＣ（Solid Oxide Fuel Cell）などの燃料電池を含む燃料電池システムなどである。本実施形態においては、売電可能な電力を供給する分散電源として太陽電池を備え、売電不可能な電力を供給する分散電源として、蓄電池と発電装置（例えば燃料電池）とを備える例を示す。

　図１は、本発明の一実施形態に係る電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る電力供給システムは、太陽電池１１と、蓄電池１２と、パワーコンディショナ（電力供給機器）２０と、分電盤３１と、負荷３２と、発電装置３３と、電流センサ４０と、電流センサ５０とを備える。電力供給システムは、通常は系統との連系運転を行い、系統から供給される電力と、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）からの電力とを負荷３２に供給する。また、電力供給システムは、停電時など系統からの電力供給がない場合は自立運転を行い、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）からの電力を負荷３２に供給する。また、蓄電池１２の充電率が所定の閾値以下である場合は、太陽電池１１及び／又は発電装置３３の発電電力により蓄電池１２を充電する。なお、電力供給システムが自立運転を行う場合には、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）は系統から解列した状態であり、電力供給システムが連系運転を行う場合には、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）は系統と並列した状態となる。図１において、実線は電力の流れを表し、破線は制御信号又は通信される情報の流れを表す。なお、制御部２５と、その他の構成要素とを接続する破線は、図面の可読性の観点から一部省略している（例えば、制御部２５と連系リレー２２とを接続する破線は省略している）。

　太陽電池１１は、太陽光のエネルギーを直流の電力に変換するものである。太陽電池１１は、例えば光電変換セルを有する発電部がマトリクス状に接続され、所定の直流電流（たとえば１０Ａ）を出力するように構成される。太陽電池１１は、シリコン系多結晶太陽電池、シリコン系単結晶太陽電池、又はＣＩＧＳ等薄膜系太陽電池等であり、光電変換可能なものであればその種類は制限されない。

　蓄電池１２は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の蓄電池から構成される。蓄電池１２は、充電された電力を放電することにより、電力を供給可能である。また、蓄電池１２は、系統、太陽電池１１から供給される電力に加え、後述の通り、発電装置３３から供給される電力を充電可能である。

　パワーコンディショナ（電力供給機器）２０は、発電装置３３とともに系統に連系して用いられ、太陽電池１１及び蓄電池１２を制御する。パワーコンディショナ２０は、太陽電池１１、蓄電池１２から供給される直流の電力と、系統及び発電装置３３から供給される交流の電力との変換を行うとともに、連系運転及び自立運転の切り替え制御を行うものである。パワーコンディショナ２０は、インバータ２１と、連系リレー（第１リレー）２２と、バイパスリレー（第２リレー）２３と、自立リレー（第３リレー）２４と、制御部２５と、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７～２９とを備える。なお、バイパスリレー２３は、パワーコンディショナ２０の外に出すよう構成してもよい。

　インバータ２１は、双方向インバータであって、太陽電池１１、蓄電池１２から、それぞれ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７及びＤＣ／ＤＣコンバータ２８を介して供給される直流の電力を交流の電力に変換し、また、系統から供給される交流の電力を直流の電力に変換する。

　連系リレー２２は、制御部２５からの制御信号に基づきオン／オフ状態の切り替えを行うように構成される。連系リレー２２は、インバータ２１と系統との間の接続のオン／オフを切り替える。連系リレー２２は、系統停電時においてはオフしてパワーコンディショナ２０を系統から解列させるように制御され、系統連系時にはオンするように制御される。連系リレー２２は、系統が停電状態から復電する際、バイパスリレー２３がオンした後にオンするように制御される。

　バイパスリレー２３は、制御部２５からの制御信号に基づきオン／オフ状態の切り替えを行うように構成される。バイパスリレー２３は、系統と分電盤３１との間の接続のオン／オフを切り替える。すなわち、バイパスリレー２３は、系統と発電装置３３との間の接続のオン／オフを切り替える。バイパスリレー２３は、系統停電時においてはオフするように制御され、系統連系時にはオンするように制御される。バイパスリレー２３は、系統が停電状態から復電する際、自立リレー２４がオフした後にオンするように制御される。

　自立リレー２４は、制御部２５からの制御信号に基づきオン／オフ状態の切り替えを行うように構成される。自立リレー２４は、インバータ２１と分電盤３１との間の接続のオン／オフを切り替える。すなわち、自立リレー２４は、インバータ２１と発電装置３３との間の接続のオン／オフを切り替える。自立リレー２４は、系統停電時においてはオンするように制御され、系統連系時にはオフするように制御される。自立リレー２４は、系統が停電状態から復電すると、オン状態からオフ状態に切り替わるように制御される。

　制御部２５は、例えばマイクロコンピュータで構成され、系統の状態等に基づいて、インバータ２１、連系リレー２２、バイパスリレー２３、自立リレー２４、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７～２９等の各部の動作を制御する。制御部２５が系統の状態に応じて、どのように各部の動作を制御するかについては後述する。

　ＡＣ／ＤＣコンバータ２６は、発電装置３３の発電による交流電力を直流電力に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２９及びＤＣ／ＤＣコンバータ２８を介して、蓄電池１２に直流電力を供給する。ＡＣ／ＤＣコンバータ２６は、自立運転時に、発電装置３３の発電電力を蓄電池１２に供給して蓄電池１２を充電する。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６は、パワーコンディショナ２０の外部に備えることも可能である。この場合、パワーコンディショナ２０は、外部のＡＣ／ＤＣコンバータから直流電力の入力を受ける入力端子を備える構成となる。

　ＤＣ／ＤＣコンバータ２７～２９は、入力された直流電圧を所定の直流電圧にＤＣ／ＤＣ変換する。

　ＤＣ／ＤＣコンバータ２７は、太陽電池１１からの直流電圧を一定範囲の電圧まで昇圧又は降圧してインバータ２１に供給する。

　ＤＣ／ＤＣコンバータ２８は、蓄電池１２からの直流電圧を一定範囲の電圧まで昇圧又は降圧してインバータ２１に供給する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８は双方向のＤＣ／ＤＣコンバータであり、インバータ２１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７又はＤＣ／ＤＣコンバータ２９からの直流電圧を、一定範囲の電圧まで昇圧又は降圧して蓄電池１２に供給する。

　ＤＣ／ＤＣコンバータ２９は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６からの直流電圧を一定範囲の電圧まで昇圧又は降圧してＤＣ／ＤＣコンバータ２８に供給する。

　発電装置３３は、例えば、燃料電池により構成される。燃料電池は、水素を用いて空気中の酸素との化学反応により直流の電力を発電するセルと、発電された直流電力を１００Ｖあるいは２００Ｖの交流電力に変換するインバータと、その他補機類とを備える。ここで、発電装置３３としての燃料電池は、パワーコンディショナ２０を介さずとも負荷３２に対する交流電力の供給を可能とするシステムであり、必ずしもパワーコンディショナ２０との接続を想定して設計されたものではなく、汎用性を有するシステムであってよい。

　発電装置３３は、対応する電流センサ４０が順潮流（買電方向の電流）を検出する間発電を行うものであり、発電時には負荷３２の消費電力に追従する負荷追従運転又は所定の定格電力値による定格運転を行う。負荷追従運転時の追従範囲は、例えば２００～７００Ｗであり、定格運転時の定格電力値は、例えば７００Ｗである。なお、発電装置３３は、連系運転時は負荷３２の消費電力に追従する負荷追従運転（例えば２００～７００Ｗ）を行い、自立運転時に、負荷追従運転又は定格電力値による定格運転を行うものとしてもよい。

　電流センサ４０は、分電盤３１に流れ込む電流を検出する。電流センサ４０は、例えばＣＴ（Current Transformer）として構成される。発電装置３３は、電流センサ４０によって分電盤３１に流れ込む電流を検出すると動作を開始する。また、発電装置３３は、電流センサ４０において、分電盤３１に流れ込む電流を検出できない場合は動作を停止する。

　電流センサ５０は、パワーコンディショナ２０と系統との間に設けられ、パワーコンディショナ２０から系統に電流が流れているか、すなわち、逆潮流が発生しているか否かを検出する。逆潮流が発生している場合、発電装置３３によって発電された電力を系統に逆潮流させることは認められていないため、パワーコンディショナ２０の制御部２５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６の動作を停止させる。

　続いて、図２～図５を参照して、系統停電時における自立運転の状態から、系統が復電して連系リレー２２をオンさせるまでの各状態における制御について説明する。

（自立運転時）
　図２は、自立運転時における電力供給システムの制御例を示す図である。系統の停電などにより自立運転を行う場合、制御部２５は、連系リレー２２及びバイパスリレー２３をオフさせ、自立リレー２４をオンさせるように制御する。図２に示す太線矢印は、電力供給を示す。

　図２に示すように、自立運転時には、パワーコンディショナ２０により負荷３２に電力が供給される。このとき、電流センサ４０は、分電盤３１に流れ込む電流を検出するため、発電装置３３は負荷追従運転での発電を実行する。分電盤３１は、発電装置３３が発電した電力を負荷３２に供給するとともに、負荷３２の消費電力を上回る余剰電力については、パワーコンディショナ２０のＡＣ／ＤＣコンバータ２６に供給する。余剰電力は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６により直流電力に変換され、蓄電池１２へと供給される。これにより、蓄電池１２は充電される。

（系統復電時）
　図３は、自立運転時をしていた状態から系統が復電した場合における電力供給システムの制御例を示す図である。制御部２５は、系統が復電したことを検出すると、自立運転を停止させるため、自立リレー２４をオフさせるように制御する。

　また、制御部２５は、自立リレー２４のオフと同期させて、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６の動作を停止させる。これにより、発電装置３３による発電電力は蓄電池１２に供給されなくなり、蓄電池１２への充電は停止する。

　自立リレー２４がオフ状態になると、太陽電池１１から分電盤３１に電流が流れなくなる。したがって、電流センサ４０は、分電盤３１に流れ込む電流を検出しなくなるため、発電装置３３は動作を停止する。

（バイパスリレーオン時）
　図４は、系統復電後、自立リレー２４をオフさせた後に、制御部２５が、バイパスリレー２３をオンするように制御した状態を示す図である。図４に示す太線矢印は、電力供給を示す。

　図４に示すように、バイパスリレー２３がオンされると、系統から負荷３２に電力が供給される。このとき、電流センサ４０は、分電盤３１に流れ込む電流を検出するため、発電装置３３は負荷追従運転での発電を開始する。

　制御部２５は、蓄電池１２の充電率が所定の閾値以下である場合は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６をオンさせる。これにより、発電装置３３が発電する電力によって蓄電池１２を充電できるようになる。

　分電盤３１は、発電装置３３が発電した電力を負荷３２に供給するとともに、負荷３２の消費電力を上回る余剰電力については、パワーコンディショナ２０のＡＣ／ＤＣコンバータ２６に供給する。余剰電力は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６により直流電力に変換され、蓄電池１２へと供給される。

（連系リレーオン時）
　図５は、系統復電後、自立リレー２４をオフ、バイパスリレー２３をオンさせた後に、制御部２５が、連系リレー２２をオンするように制御した状態を示す図である。図５に示す太線矢印は、電力供給を示す。

　図５に示すように、連系リレー２２がオンされると、太陽電池１１が系統に連系し、太陽電池１１からも負荷３２に電力が供給される。

　この際、系統への逆潮流が発生するまでは、発電装置３３を動作させることが可能であるため、蓄電池１２の充電率が所定の閾値以下である場合、発電装置３３による蓄電池１２への充電は継続される。

　制御部２５は、電流センサ５０から、系統への逆潮流が発生しているとの情報を取得すると、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６の動作を停止させる。すなわち、制御部２５は、系統への逆潮流を検出するまでは、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６の動作を継続させる。

　続いて、図６に示すフローチャートを参照しながら、本発明の一実施形態に係る電力供給システムの動作について説明する。なお、図６に示すフローチャートは、系統が停電しており、電力供給システムが自立運転している状態から開始するものとする。

　パワーコンディショナ２０の制御部２５は、系統が復電したことを検出すると（ステップＳ１０１）、自立リレー２４をオフさせるように制御し、これに同期させて、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６の動作を停止させる（ステップＳ１０２）。そうすると、自立リレー２４がオフされたことにより、太陽電池１１から分電盤３１に電力が供給されなくなり、発電装置３３は停止する。

　制御部２５は、自立リレー２４をオフさせた後、バイパスリレー２３をオンさせる（ステップＳ１０３）。これにより、系統から分電盤３１に電力が供給されるようになり、発電装置３３は起動する。

　制御部２５は、蓄電池１２の充電率が所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

　ステップＳ１０４にてＹｅｓと判定した場合、制御部２５は、発電装置３３が発電した電力によって蓄電池１２を充電するためにＡＣ／ＤＣコンバータ２６を起動する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０４にてＮｏと判定した場合、蓄電池１２を充電する必要はないと判断し、制御部２５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６を起動させない。

　制御部２５は、パワーコンディショナ２０が系統と連系させて運転することが可能な状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

　ステップＳ１０６にてＮｏと判定した場合、制御部２５は、パワーコンディショナ２０にエラー表示をさせる（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０６にてＹｅｓと判定した場合、制御部２５は連系リレー２２をオンさせ、パワーコンディショナ２０を系統に連系させる（ステップＳ１０８）。

　制御部２５は、電流センサ５０からの情報を定期的にモニタし、系統への逆潮流が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１０９）。

　ステップＳ１０９において、逆潮流が発生していると判定すると、制御部２５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６の動作を停止させる（ステップＳ１１０）。

　このように、本実施形態によれば、系統が復電後、連系リレー２２をオンした後も、逆潮流が発生するまではＡＣ／ＤＣコンバータ２６を動作させて、発電装置３３の発電電力により蓄電池１２を充電する。これにより、系統が停電から復電した際において、発電装置３３による発電電力を有効利用することができる。

　また、本実施形態によれば、系統が復電すると、自立リレー２４をオンからオフに切り替え、バイパスリレー２３をオフからオンに切り替えた後に、ＡＣ／ＤＣコンバータ２６を起動させ、連系リレー２２をオフからオンに切り替える。その後、逆潮流が発生するまではＡＣ／ＤＣコンバータ２６の動作を継続して、発電装置３３の発電電力により蓄電池１２を充電する。このように、制御シーケンスを明確にすることにより、電力供給システムの信頼性を向上させることができる。

　本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

　また、本実施形態では、発電装置３３が燃料電池である場合を例に挙げて記載したが、発電装置３３は燃料電池に限定されない。燃料電池以外の分散電源に対しても本発明は適用可能である。

　また、本実施形態では、制御部２５は、電流センサ５０によって逆潮流が発生しているか否かを検出していたが、検出方法はこれに限定されない。制御部２５は、その他の位置に設けられている電流センサによって逆潮流を検出してもよいし、その他の方法によって逆潮流を検出してもよい。

　本開示内容の多くの側面は、プログラム命令を実行可能なコンピュータシステムその他のハードウェアによって実行される、一連の動作として示される。コンピュータシステムその他のハードウェアには、例えば、汎用コンピュータ、ＰＣ(パーソナルコンピュータ)、専用コンピュータ、ワークステーション、ＰＣＳ(Personal Communications System、パーソナル移動通信システム)、電子ノートパッド、ラップトップコンピュータ、又はその他のプログラム可能なデータ処理装置が含まれる。各実施形態では、種々の動作は、プログラム命令(ソフトウェア)で実装された専用回路(例えば、特定機能を実行するために相互接続された個別の論理ゲート)又は、１つ以上のプロセッサによって実行される論理ブロック若しくはプログラムモジュール等によって実行されることに留意されたい。論理ブロック又はプログラムモジュール等を実行する１つ以上のプロセッサには、例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ、ＣＰＵ(中央演算処理ユニット)、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)、ＰＬＤ(Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、コントローラ、マイクロコントローラ、電子機器、ここに記載する機能を実行可能に設計されたその他の装置及び／又はこれらいずれかの組合せが含まれる。ここに示す実施形態は、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード又はこれらいずれかの組合せによって実装される。

　ここで用いられる機械読取り可能な非一時的記憶媒体は、更に、ソリッドステートメモリ、磁気ディスク及び光学ディスクの範疇で構成されるコンピュータ読取り可能な有形のキャリア（媒体）として構成することができる。かかる媒体には、ここに開示する技術をプロセッサに実行させるためのプログラムモジュールなどのコンピュータ命令の適宜なセット及び、データ構造が格納される。コンピュータ読取り可能な媒体には、１つ以上の配線を備えた電気的接続、磁気ディスク記憶媒体、その他の磁気及び光学記憶装置(例えば、ＣＤ(Compact Disk)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、及びブルーレイディスク、可搬型コンピュータディスク、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read-Only Memory)、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ若しくはフラッシュメモリ等の書換え可能でプログラム可能なＲＯＭ若しくは情報を格納可能な他の有形の記憶媒体又はこれらいずれかの組合せが含まれる。メモリは、プロセッサ／プロセッシングユニットの内部及び／又は外部に設けることができる。ここで用いられるように、「メモリ」という語は、あらゆる種類の長期記憶用、短期記憶用、揮発性、不揮発性その他のメモリを意味し、特定の種類若しくはメモリの数又は記憶が格納される媒体の種類は限定されない。

　１１　太陽電池
　１２　蓄電池
　２０　パワーコンディショナ（電力供給機器）
　２１　インバータ
　２２　連系リレー（第１リレー）
　２３　バイパスリレー（第２リレー）
　２４　自立リレー（第３リレー）
　２５　制御部
　２６　ＡＣ／ＤＣコンバータ
　２７、２８、２９　ＤＣ／ＤＣコンバータ
　３１　分電盤
　３２　負荷
　３３　発電装置
　４０　電流センサ
　５０　電流センサ

Claims

　発電装置とともに系統に連系して用いられ、太陽電池及び蓄電池を制御する電力供給機器であって、
　前記太陽電池及び前記蓄電池からの直流電力を、交流電力に変換するインバータと、
　前記インバータと前記系統との間の接続を切り替える第１リレーと、
　自立運転時に、前記発電装置からの交流電力を直流電力に変換し、前記蓄電池に供給可能なＡＣ／ＤＣコンバータと、
　前記系統に停電が発生し、該停電から復電すると、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの動作を開始させ、前記第１リレーをオフからオンに切り替え、前記系統への逆潮流を検出するまで前記ＡＣ／ＤＣコンバータを動作させるように制御する制御部とを備える電力供給機器。
　請求項１に記載の電力供給機器において、さらに、
　前記系統と前記発電装置との間の接続を切り替える第２リレーと、
　前記インバータと前記発電装置との間の接続を切り替える第３リレーとを備え、
　前記制御部は、前記停電から復電すると、前記第３リレーをオンからオフに切り替え、前記第２リレーをオフからオンに切り替えた後に、前記ＡＣ／ＤＣコンバータを起動させ、前記第１リレーをオフからオンに切り替えることを特徴とする電力供給機器。
　請求項２に記載の電力供給機器において、前記制御部は、前記停電から復電すると、前記第３リレーをオンからオフに切り替えた後に、前記第２リレーをオフからオンに切り替えることを特徴とする電力供給機器。
　請求項２又は３に記載の電力供給機器において、前記制御部は、前記第２リレーをオフからオンに切り替えた際に、前記蓄電池の充電率が所定の閾値より大きい場合は、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの起動を抑制することを特徴とする電力供給機器。
　請求項１から４のいずれか一項に記載の電力供給機器において、前記制御部は、前記電力供給機器と前記系統との間に設けられた電流センサによって、前記系統への逆潮流が発生しているか否かを検出することを特徴とする電力供給機器。
　請求項１から５のいずれか一項に記載の電力供給機器において、前記制御部は、前記停電から復電すると、前記第３リレーのオンからオフへの切り替えと同期させて、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの動作を停止させることを特徴とする電力供給機器。
　請求項１から６のいずれか一項に記載の電力供給機器において、前記制御部は、前記系統への逆潮流を検出すると、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの動作を停止させることを特徴とする電力供給機器。
　請求項１から７のいずれか一項に記載の電力供給機器において、前記発電装置は燃料電池であることを特徴とする電力供給機器。
　系統と連系して用いられる電力供給システムであって、
　発電装置と、太陽電池と、蓄電池と、電力供給機器とを備え、
　前記電力供給機器は、
　前記太陽電池及び前記蓄電池からの直流電力を、交流電力に変換するインバータと、
　前記インバータと前記系統との間の接続を切り替える第１リレーと、
　自立運転時に、前記発電装置からの交流電力を直流電力に変換し、前記蓄電池に供給可能なＡＣ／ＤＣコンバータと、
　前記系統に停電が発生し、該停電から復電すると、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの動作を開始させ、前記第１リレーをオフからオンに切り替え、前記系統への逆潮流を検出するまで前記ＡＣ／ＤＣコンバータを動作させるように制御する制御部とを備える電力供給システム。
　請求項９に記載の電力供給システムにおいて、前記発電装置は、負荷へ流れる電流を検出する電流センサが順潮流を検出している間、発電を行うことを特徴とする電力供給システム。
　請求項９又は１０に記載の電力供給システムにおいて、前記発電装置は、系統連系運転時は、負荷の消費電力に追従する負荷追従運転を行うことを特徴とする電力供給システム。
　発電装置とともに系統に連系して用いられ、太陽電池及び蓄電池を制御する電力供給機器の制御方法であって、
　前記系統に停電が発生し、該停電から復電した際に、
　　前記発電装置からの交流電力を直流電力に変換し、前記蓄電池に供給するステップと、
　　前記太陽電池及び前記蓄電池からの直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記系統との間の接続を、オフからオンに切り替えるステップと、
　　前記系統への逆潮流を検出するまで、前記発電装置からの交流電力を直流電力に変換する動作を継続するように制御するステップとを含む制御方法。